CN109581991A - 一种具备试验自定义功能的全过程自动试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具备试验自定义功能的全过程自动试验系统，采集系统以及数据分析系统连接到一台主机，该主机连接IMC数采系统，使用以太网实现IMC数采系统和主机之间数据传输；试验控制系统以及辅助系统连接另一台主机，该主机使用以太网连接被试件控制器，通过数据接口连接恒温冷却水系统，还分别连接整流单元、驱动电机、加载电机、液压系统以及电源；两台主机通过数据线互联。本试验系统可满足双输入双输出功率耦合机构测试试验以及高速驱动电机系统测试试验，本试验系统具有自定义功能，使试验装备的功能不再固化。本试验系统具备面向全过程的自动控制技术，可实现面向试验全过程的自动化。
Description
技术领域
本发明属于试验装备领域，具体是一种具备试验自定义功能的全过程自动试验系统。
背景技术
试验是智能制造中的关键步骤，贯穿产品的研发、定型、生产、流通等各个环节。当前，国内的高端试验装备依然是以进口为主，价格昂贵、且容易泄露关键实验数据。国内常规低端的试验装备只能针对一种或几种特定的被试件，完成几种固定的试验流程，不具备试验自定义的功能。对于耐久试验如温升试验、寿命试验等需要长时间运行的试验，以往的试验装备需要有专人值守，工作内容枯燥，且造成人力资源的浪费；而国内可实现自动控制的试验装备，一般只是针对固定的被试件进行重复试验。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单、设计合理、便于操作的具备试验自定义功能的全过程自动试验系统。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种具备试验自定义功能的全过程自动试验系统，其特征在于：包括数据采集系统、数据分析系统、试验控制系统、辅助系统、两台主机、IMC数采系统、恒温冷却水系统、整流单元、驱动电机、加载电机、液压系统以及电源，
采集系统以及数据分析系统连接到一台主机，该主机连接IMC数采系统，使用以太网实现IMC数采系统和主机之间数据传输，并通过套接字通信实现数采计算机和控制计算机之间的数据交换；
试验控制系统以及辅助系统连接另一台主机，该主机使用以太网连接被试件控制器，通过数据接口连接恒温冷却水系统，还分别连接整流单元、驱动电机、加载电机、液压系统以及电源；
两台主机通过数据线互联。
而且，辅助系统包括润滑系统、传感器、机械工装、低压配电、电缆。
而且，加载电机以及动力电机安装在电机底座上，通过移动电机底座配合上位机软件的切换试验操作，实现在同一个试验台上做多种不同的试验件试验。
而且，程序流程如下：
用户登录，进入主界面，依次选择需要使用的功能选项，选项包括：试验信息录入、主控部分以及系统设置，在试验前录入试验件信息，选择要保存的数据和调用的报告模板，并且进行系统设置；然后，开始指定的自动试验，整个试验过程无需人员值守。
而且，试验信息录入包括：试验件信息录入、试验件基本数据录入、试验件特性自动计算、试验程序自动生成、试验程序手动编辑。
而且，主控部分包括：手动试验、自动试验、液压系统控制、电路状态监测以及试验记录。
而且，系统设置包括：报警设定、执行器配置、设备维护、用户管理以及其他设置。
本发明的优点和积极效果是：
1、本试验系统可满足双输入双输出功率耦合机构测试试验以及高速驱动电机系统测试试验，本试验系统具有自定义功能，使试验装备的功能不再固化。用户可以在一定程度上将硬件自由组合，并在软件中进行简单设置，就能够自定义出一种全新的试验模式。硬件接口的设计可以兼容多种类、多尺寸的被试件；试验装备的软件在试验流程、试验参数、操作界面、试验报告等方面均具备自定义功能。
2、本试验系统具备面向全过程的自动控制技术，可实现面向试验全过程的自动化。用户在试验前录入被试件基本信息，系统可以根据相关标准，自动计算生成试验流程及控制参数；用户确认以后，即可开始试验，试验过程实现全自动控制，系统实时监控关键状态参数，达到或超过危险值时，自动采取相应措施，保证人员、被试件、试验设备的安全，并及时向试验管理人员发送通知，实现无人值守试验。试验顺利完成后，自动归集试验数据，生成试验报告。整个试验操作过程被最大程度地简化，不需要技术人员参与。
3、本系统通过驱动电机、加载电机X、Y轴调整量不小于±200mm配合软件自定义设置，用户可以自定义全新的试验模式，并且可以实现面向整个试验过程的自动化实现无人值守试验，可以实现实验步骤自动完成、数据自动存储、实验报告自动生成、试验故障自动报警并自动处理。
附图说明
图1为本系统的结构框架；
图2为本系统的程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种具备试验自定义功能的全过程自动试验系统，通过软硬件的结合，应用于中型机械动力和电气传动装置的智能试验测试系统，实现试验台在一定程度上的自定义功能和面向试验全过程的自动控制功能。
如附图1所示，包括数据采集系统、数据分析系统、试验控制系统、辅助系统、两台主机、IMC数采系统、恒温冷却水系统、整流单元、驱动电机、加载电机、液压系统以及电源，采集系统以及数据分析系统连接到一台主机，该主机连接IMC数采系统，使用以太网实现IMC数采系统和主机之间数据传输，并通过套接字通信实现数采计算机和控制计算机之间的数据交换；
试验控制系统以及辅助系统连接另一台主机，该主机使用以太网方式连接被试件控制器，通过数据接口连接恒温冷却水系统，负责给不同的试验件提供润滑油和恒温控制；该主机还分别连接多个控制单元，多个控制单元具体包括整流单元、驱动电机、加载电机、液压系统以及电源。加载电机以及动力电机安装在可以的电机底座上，通过移动电机底座配合上位机软件的切换试验操作，可以实现在同一个试验台上做多种不同的试验件试验；
两台主机通过数据线互联，主机内均安装有控制系统软件。
辅助系统包括润滑系统、传感器、机械工装、低压配电、电缆等。
控制系统软件采用了变频调速装置、可编程控制器、数据采集及远程通讯网络技术，通过两级网络将试验台供配电、变频调速、加载和辅机电机控制、PLC系统、远程I/O系统、人机界面联为一体。自动控制系统以可编程控制器为核心，上位工控机为支撑，采用开放式的网络结构，使网络信息透明、易于扩展。网络控制包括控制网(Industrial Ethernet工业以太网)和设备网(Profibus-DP现场控制总线、CAN总线)。
如附图2所示为本系统试验台软件程序流程图，流程如下：
用户登录，进入主界面，依次选择需要使用的功能选项，选项包括：试验信息录入、主控部分以及系统设置，
试验信息录入包括：试验件信息录入、试验件基本数据录入、试验件特性自动计算、试验程序自动生成、试验程序手动编辑；
主控部分包括：手动试验、自动试验、液压系统控制、电路状态监测以及试验记录；
系统设置包括：报警设定、执行器配置、设备维护、用户管理以及其他设置。
在试验前录入试验件信息，选择要保存的数据和调用的报告模板，设置报警数据等，即可以开始指定的自动试验，整个试验过程无需人员值守。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (7)
1.一种具备试验自定义功能的全过程自动试验系统，其特征在于：包括数据采集系统、数据分析系统、试验控制系统、辅助系统、两台主机、IMC数采系统、恒温冷却水系统、整流单元、驱动电机、加载电机、液压系统以及电源，
采集系统以及数据分析系统连接到一台主机，该主机连接IMC数采系统，使用以太网实现IMC数采系统和主机之间数据传输，并通过套接字通信实现数采计算机和控制计算机之间的数据交换；
试验控制系统以及辅助系统连接另一台主机，该主机使用以太网连接被试件控制器，通过数据接口连接恒温冷却水系统，还分别连接整流单元、驱动电机、加载电机、液压系统以及电源；
两台主机通过数据线互联。
2.根据权利要求1所述的具备试验自定义功能的全过程自动试验系统，其特征在于：辅助系统包括润滑系统、传感器、机械工装、低压配电、电缆。
3.根据权利要求1所述的具备试验自定义功能的全过程自动试验系统，其特征在于：加载电机以及动力电机安装在电机底座上，通过移动电机底座配合上位机软件的切换试验操作，实现在同一个试验台上做多种不同的试验件试验。
4.根据权利要求1所述的具备试验自定义功能的全过程自动试验系统，其特征在于：程序流程如下：
用户登录，进入主界面，依次选择需要使用的功能选项，选项包括：试验信息录入、主控部分以及系统设置，在试验前录入试验件信息，选择要保存的数据和调用的报告模板，并且进行系统设置；然后，开始指定的自动试验，整个试验过程无需人员值守。
5.根据权利要求4所述的具备试验自定义功能的全过程自动试验系统，其特征在于：试验信息录入包括：试验件信息录入、试验件基本数据录入、试验件特性自动计算、试验程序自动生成、试验程序手动编辑。
6.根据权利要求4所述的具备试验自定义功能的全过程自动试验系统，其特征在于：主控部分包括：手动试验、自动试验、液压系统控制、电路状态监测以及试验记录。
7.根据权利要求4所述的具备试验自定义功能的全过程自动试验系统，其特征在于：系统设置包括：报警设定、执行器配置、设备维护、用户管理以及其他设置。
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